DE4235850A1 - Mischkopf mit Rührer zur Verarbeitung von Mehrkomponenten-Kunststoffgemischen - Google Patents
Mischkopf mit Rührer zur Verarbeitung von Mehrkomponenten-KunststoffgemischenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Mischkopf mit Rührer nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Mischköpfe
mit eingebauten Rührern sind in vielfältigen Ausführungs
formen bekannt geworden. Bei allen Ausführungsformen ist in
einem Mischkopf ein Rührer drehend angetrieben gelagert, dessen
Rührelement in die Mischkammer greift und die dort einfließende
Kunststoffkomponentenmischung verrühren soll. Man muß stets
für einen Verschluß der Mischkammer sorgen, um eine Rührphase
in der gefüllten Mischkammer zu bewirken, um dann nach erfolgter
Rührphase das fertiggestellte Mehrkomponentengemisch über eine
entsprechende Auslaufdüse in eine Form oder ein Teil auslaufen
zu lassen.
Bisher waren in der Gegend der Auslaufdüse entweder keine Ver
schlußelemente vorhanden, so daß mit dieser Ausführungsform
die Gefahr bestand, daß das Gemisch unkontrolliert ausfließen
konnte.
Es ist ferner eine Ausführungsform bekannt geworden, bei der
am Auslauf an der Mischkammer der Auslaufdüse ein gummielastischer
Schlauch angebracht ist, der durch Deformation von pneumatisch
angesteuerten Kolben-Zylindereinheiten abgequetscht werden kann,
um so durch gesteuertes Abquetschen dieses Gummischlauches
einen gesteuerten Auslauf aus der Mischkammer zu erreichen.
Nachteil dieser Anordnung ist, daß die Absperrung nur unge
nügend erfolgt und vor allem ungenau ist.
Das gummielastische Material des Schlauches muß sich auch bei
zähflüssigem Kunststoffmaterial zurückverformen, um über
haupt einen erneuten Auslauf zu gestatten, was nicht in allen
Fällen gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Misch
kopf mit Rührer der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
daß ein gesteuerter Auslauf des Kunststoffgemisches und ein
nachfolgender Verschluß der Mischkammer gewährleistet ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die
technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß der Rührer heb-
und senkbar in der Mischkammer angeordnet ist und mit seiner
Spitze in der Art einer Düsennadel die Auslaufdüse an ihrer
Öffnung in der Mischkammer verschließt und gesteuert öffnet.
Mit der gegebenen technischen Lehre wird der wesentliche
Vorteil erreicht, daß dem Rührelement eine Doppelfunktion
zugeordnet wird, nämlich einmal die Rührfunktion selbst und
zum anderen wird dieses Rührelement gleichzeitig als Ventil
element verwendet.
Hierzu ist es vorgesehen, daß die Unterseite des Rührelements
entsprechend einem Verschlußglied ausgestaltet ist, welches
an seiner Unterseite eine Spitze aufweist, die der Mündung der
Auslaufdüse aus der Mischkammer angepaßt ist. Beim Absenken des
Rührelements greift diese Spitze abdichtend in die Mündung der
Auslaufdüse ein und verschließt diese präzise, so daß ein weiterer
Auslauf verhindert wird. Umgekehrt gibt die Spitze beim Anheben des
Rührelements die Spitze die Auslaufdüse frei, so daß ein freier
Auslauf aus der Mischkammer gewährleistet ist.
Hierbei ist der Rührer bei einer bevorzugten Ausgestaltung so
ausgebildet, daß dieser im wesentlichen die ganze Mischkammer ein
nimmt. Um einen Auslauf aus der Mischkammer zu erleichtern, ist
es dabei vorgesehen, daß die Rührerkontur, die sich an die Spitze
anschließt, welche die Dichtungsfunktion ausübt, konkav, d. h.
in Form einer Bogenkurve ausgebildet ist, um einen größeren
Querschnitt im Unterteil (unteren Bereich) der Mischkammer zu
schaffen. Auf diese Weise wird ein relativ großer Auslaufquer
schnitt im unteren Bereich der Mischkammer vorgesehen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß
das Düsengehäuse mit der darin angebrachten Auslaufdüse leicht
auswechselbar an der Unterseite der Mischkammer gehalten ist.
Will man größere Auslaufquerschnitte erhalten, verwendet man
eine Auslaufdüse mit entsprechend größerem Querschnitt.
Hier kommt dann die beschriebene Bogenform an der Unterseite
des Rührelements zum Einsatz, weil diese Bogenform auch bei
größeren, abzudichtenden Ringquerschnitten der Auslaufdüse immer
eine ringsumlaufende Linienberührung zwischen der Auslaufdüsen
öffnung und der Kontur der Rührerspitze für den Verschluß gewähr
leisten. Ebenfalls wird auch der Hub des Rührelements entsprechend
verändert, um mit einem größeren Ringspalt eine größere Ausklink
menge zu erzielen.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird der Rührer
mit Umdrehungszahlen von z. B. maximal 7600 Umdrehungen pro
Minute angetrieben. Um nun diesen Rührer als Ventilelement
verwenden zu können, ist er heb- und senkbar über eine ent
sprechende Kolbenzylindereinheit in dem Mischkopfgehäuse angeord
net. Hierzu ist die Rührerwelle über ein Lager mit einem fest
stehenden Kolben verbunden, welcher Kolben in einer Zylinder
kammer mit Hilfe von Steuerluft heb- und senkbar ausgebildet
ist. Das Anheben erfolgt hierbei über die Steuerluft, und das
Absenken des Kolbens - um den Rührer in die Verschlußstellung
zu bringen - erfolgt hierbei unter Einwirkung einer Feder,
wobei der Verschiebungsweg einstellbar ist.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt
sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentan
sprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Pa
tentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen, ein
schließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und
Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte
räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht,
soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand
der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen
Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Er
findung hervor.
Die Abbildung zeigt einen Mischkopf nach der Erfindung im Schnitt.
Der Mischkopf 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2,
welches in seinem oberen Teil einen Einlaß 3 für die Steuerluft
aufweist. Dieser Einlaß mündet in eine Zylinderkammer 6, in
der ein Kolben 5 verschiebbar über entsprechende Abdichtungen
in axialer Richtung gelagert ist. In dem Kolben 5 wiederum ist
über ein in axialer Richtung festgelegtes Kugellager 7 die
sich drehende Antriebswelle 10 eines Rührers 25 gelagert und kann
zusammen mit dem Kolben 5 in axialer Richtung 4 verschoben werden.
Zum Drehantrieb der Antriebswelle 10 sind oben mehrere Klauen
11 angeordnet, die in nicht näher dargestellter Weise mit einem
Antriebsmotor gekoppelt werden.
Der Kolben 5 ist in seiner oberen Hubstellung gezeigt, d. h.
er wurde unter Einwirkung von Steuerluft bereits schon in
Pfeilrichtung 4 nach oben verschoben. Er stützt sich hierbei
an einem Distanzstück 9 ab, dessen Länge den Kolbenhub in
axialer Richtung bestimmt.
In einer anderen Ausführungsform kann das Distanzstück 9 durch
andere Distanzstücke ersetzt werden, um so eine Einstellung
der Hubbewegung der Antriebswelle 10 zu erreichen.
Das Distanzstück 9 stützt sich an einer Feder 8 ab, die sich
mit ihrem anderen Ende am gehäusefesten Teil des Gehäuses 2
abstützt.
Auf diese Weise wird die Antriebswelle 10 unter Wirkung der
Steuerluft über den Einlaß 3 in ihrer angehobenen Stellung
gehalten, wobei die Feder 8 zusammengedrückt ist.
Die Antriebswelle 10 ist im unteren Teil des Gehäuses 2 in
einem weiteren Lager 12 gefaßt und durchgreift mehrere Dichtungen
14, 15, denen Dichtringe 16 zugeordnet sind.
Im Bereich des Lagers 12, welches als Festlager ausgebildet ist,
ist ein Gleitstück 13 drehfest mit der Antriebswelle 10 verbunden.
Die Antriebswelle 10 ist in diesem Bereich axial verschiebbar
durch das Lager 12 hindurchgeführt.
Im unteren Bereich des Gehäuses 2 münden mehrere, am Umfang
verteilt angeordnete, Spülventile 17 in die Mischkammer 24
ein. Jedes Spülventil besteht hierbei aus einer Ventilnadel
23, die heb- und senkbar in dem Gehäuse des Spülventils 17
eingebracht ist.
Alle Spülventile 17 stehen über eine Ringnut 21, die mit Wasser
versorgt ist, in Verbindung. Von der Ringnut 21 münden Spülkanäle
22 ab, die mit dem Spülventil 17 in Verbindung stehen.
In entsprechend angehobener Stellung der Ventilnadel 23 des
Spülventils wird somit über den Spülkanal 22 Wasser in die
Spülkammer 24 eingespritzt.
In der Mischkammer 24 ist der Rührer 25 drehend angetrieben
und ist der Formgebung der Mischkammer angepaßt.
Hierbei ist es wesentlich, daß das Oberteil 26 der Mischkammer
mit einer Schräge ausgestattet ist, der eine gleichartige
Schräge 27 im Rührer 25 gegenüberliegt.
An den Seitenwänden der Mischkammer weist der Rührer 25 vertikale
Wände auf und ist parallel zu den Seitenwänden der Mischkammer
24 geführt, wobei sich ein Ringspalt geringer Dimension ergibt.
Damit soll der Rührer einen gewissen Schäleffekt an der Innen
wandung der Mischkammer 24 bewirken, um das sich dort ablagernde
Kunststoffmaterial mitzunehmen.
Es ist lediglich angedeutet, daß der Rührer mehrere schrägver
laufende Nuten 28 aufweist, welche den Mischeffekt erbringen und
den Spüleffekt des Spülwassers in der Mischkammer unterstützen.
An der Unterseite 31 der Mischkammer 24 ist leicht lösbar ein
Düsengehäuse 34 mit einer darin eingebrachten Auslaufdüse 33
angeordnet. Wichtig ist, daß das Düsengehäuse an seinem oberen
Teil einen Kunststoffring 32 aufweist, der aus einem PTFE-Material
(Teflon) besteht, d. h. er ist reibungsarm, so daß auch eine
drehende Aktion des Rührers 25 beim Aufsetzen auf diesen Kunst
stoffring 32 keinen Verschleiß bewirkt.
Der Rührer ist in seiner Durchflußstellung gezeigt, d. h. die
Antriebswelle ist in Pfeilrichtung 4 angehoben. Wird die Steuer
luft aus dem Einlaß 3 entfernt, dann drückt die Kraft der Feder
8 die Antriebswelle 10 nach unten und der Rührer 25 dringt mit
seiner Spitze 35 in die Mündung 36 der Auslaufdüse 33 ein und
verschließt diese zuverlässig. Es wird hiermit eine Linienberüh
rung am Umfang der Auslaufdüse 33 erreicht,
was zu einem sicheren, reproduzierbaren Verschluß führt.
Wichtig ist ferner, daß die Unterseite des Rührers als Bogen
kurve 30 ausgebildet ist, d. h. leicht konkav gewölbt ist, während
die Kammerwandung eine Schräge 37 aufweist, die sich in eine
gleichartige Schräge des Kunststoffrings 32 fortsetzt. Auf
diese Weise wird ein konischer Mischraum am unteren Bereich
der Mischkammer 27 erzielt.
Oberhalb des Mischkammergehäuses 29 münden andere Ventile in
das Gehäuse 2 des Mischkopfes 1 ein. Es ist lediglich ein
Einspritzventil 18 angedeutet, welches über einen Einlaß 19
mit Hilfe einer lediglich angedeuteten Nadel 20 eine Kunst
stoffkomponente in den Halsbereich 38 der Mischkammer 24 ein
speist.
Es sind hierbei mehrere Einspritzventile 18 am Umfang verteilt
angeordnet, um mehrere Kunststoffkomponenten in die Mischkammer
24 einzuführen.
In der Praxis lagern sich die über den Einlaß 19 eingebrachten
Kunststoffkomponenten am Schaft 39 des Rührers 25 ab, und fließen
schwerkraftbedingt durch den Halsbereich 38 der Mischkammer
24 nach unten, wo sie dann auf den Rührer 25 treffen und mit
Fliehkraft gegen die Wandung der Mischkammer 24 geschleudert
werden. Dort kommt es zu dem erwähnten Mischeffekt und die
fertig gemischten Komponenten verlassen dann über die bogen
förmigen Unterseiten der Mischkammer (Zwischenraum zwischen
der Unterseite des Rührers 25 und der Schräge 37 der Mischkammer
24) die Mischkammer über die ggf. geöffnete Auslaufdüse 33.
Wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt also darin, daß ein
zuverlässig arbeitendes Verschlußelement in dem
Mischkopf unter geringstem Raumbedarf integriert ist, weil
dem Rührer 25 eine Doppelfunktion zugeordnet ist. Damit kann
die Ausflußmenge leicht reproduzierbar genau gleich gehalten
werden, und das Anpassen an verschiedene Auslaufmengen ist
durch Auswechselbarkeit des Auslaufdüsengehäuses 34 gewähr
leistet.
Zeichnungs-Legende
1 Mischkopf
2 Gehäuse
3 Einlaß (Steuerluft)
4 Pfeilrichtung
5 Kolben
6 Zylinderkammer
7 Kugellager
8 Feder
9 Distanzstück
10 Antriebswelle
11 Klaue
12 Lager
13 Gleisstück
14 Dichtung
15 Dichtung
16 Dichtring
17 Spülventil
18 Einspritzventil
19 Einlaß
20 Nadel
21 Ringnut (Wasser)
22 Spülkanal
23 Ventilnadel
24 Mischkammer
25 Rührer
26 Oberteil (Mischkammer)
27 Schräge
28 Nut
29 Mischkammer-Gehäuse
30 Bogenkurve
31 Unterteil (Mischkammer)
32 Kunststoff-Ring
33 Auslaufdüse
34 Düsengehäuse
35 Spitze
36 Mündung
37 Schräge
38 Halsbereich
39 Schaft
2 Gehäuse
3 Einlaß (Steuerluft)
4 Pfeilrichtung
5 Kolben
6 Zylinderkammer
7 Kugellager
8 Feder
9 Distanzstück
10 Antriebswelle
11 Klaue
12 Lager
13 Gleisstück
14 Dichtung
15 Dichtung
16 Dichtring
17 Spülventil
18 Einspritzventil
19 Einlaß
20 Nadel
21 Ringnut (Wasser)
22 Spülkanal
23 Ventilnadel
24 Mischkammer
25 Rührer
26 Oberteil (Mischkammer)
27 Schräge
28 Nut
29 Mischkammer-Gehäuse
30 Bogenkurve
31 Unterteil (Mischkammer)
32 Kunststoff-Ring
33 Auslaufdüse
34 Düsengehäuse
35 Spitze
36 Mündung
37 Schräge
38 Halsbereich
39 Schaft
Claims (11)
1. Mischkopf mit Rührer zur Verarbeitung von Mehrkomponenten-
Kunststoffgemischen, welcher eine Mischkammer mit mindestens
einem Zulauf für ein Kunststoffkomponenten- und einem ver
schließbaren Auslauf für das Kunststoffgemisch ausbildet, in
welche die Kunststoffkomponenten mittels Zuführeinrichtungen
eingespeist werden, und mit einem drehend antreibbaren Rührer,
dessen Rührelement in die Mischkammer ragt, um die Kunststoff-
Komponenten zu vermischen, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rührer (25) heb- und
senkbar in der Mischkammer (24) angeordnet ist, um den Auslauf
wahlweise zu öffnen oder zu verschließen.
2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Rührer (25) ein Ver
schlußelement ausgebildet ist, welches an die Mündung des als
Auslaufdüse (33) ausgebildeten Auslaufs angepaßt und zumindest
teilweise in die Mündungsöffnung der Auslaufsdüse (33) hinein
ragt, ohne diese zu verschließen.
3. Mischer nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verschlußelement auf der
Unterseite des Rührers (25) in Form einer Spitze (35) ausgebildet
ist, deren Außenkontur beim Absenken des Rührers (25) die
Mündungsöffnungen der Auslaufdüse (33) verschließt.
4. Mischer nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite
des Rührers (25) kegelförmig oder pyramidenförmig spitz zulaufend
ausgebildet ist.
5. Mischer nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verschlußelement als
um seine Längsachse rotationssymmetrische Spitze (35) ausgebildet
ist, wobei die Außenkontur der spitzen Mantelfläche durch
Rotation einer konkaven Bogenkurve (30) um die Längsachse
definiert ist.
6. Mischer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das in die
Mischkammer (24) ragende Teil des Rührers (25) in Form und
Größe im wesentlichen gleich der Mischkammer (24) ausgebildet
ist.
7. Mischer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auslaufdüse (33) lösbar
mit dem Mischer an der Unterseite der Mischkammer (24) vorge
sehen ist.
8. Mischer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rührer (25) pneumatisch
oder hydraulisch heb- und senkbar ausgebildet ist.
9. Mischer nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mischer eine Kolben-Zylinder-
Einheit (5, 6) umfaßt, wobei der Rührer (25) drehbar - jedoch
in axialer Verschieberichtung (4) fest mit dem Kolben (5) verbun
den ist.
10. Mischer nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit
(5, 6) als eine Einwegezylindereinheit mit Federrückstellung
(8) ausgebildet ist.
11. Mischer nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hub des Kolbens (5) und
damit auch der Hub des Rührers (25) einstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4235850A DE4235850B4 (de) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Mischkopf zur Verarbeitung von Mehrkomponenten-Kunststoffgemischen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4235850A DE4235850B4 (de) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Mischkopf zur Verarbeitung von Mehrkomponenten-Kunststoffgemischen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4235850A1 true DE4235850A1 (de) | 1994-04-28 |
DE4235850B4 DE4235850B4 (de) | 2008-11-06 |
Family
ID=6471207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4235850A Expired - Lifetime DE4235850B4 (de) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Mischkopf zur Verarbeitung von Mehrkomponenten-Kunststoffgemischen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4235850B4 (de) |
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